JPH022977A - 沸騰水型原子炉用燃料集合体 - Google Patents
沸騰水型原子炉用燃料集合体Info
- Publication number
- JPH022977A JPH022977A JP63144705A JP14470588A JPH022977A JP H022977 A JPH022977 A JP H022977A JP 63144705 A JP63144705 A JP 63144705A JP 14470588 A JP14470588 A JP 14470588A JP H022977 A JPH022977 A JP H022977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- length
- fuel
- rod
- fuel rods
- full
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は長さの異なる３種類の燃料棒を組み合わせて構
成される沸騰水型原子炉用燃料集合体に関する。
成される沸騰水型原子炉用燃料集合体に関する。
（従来の技術）
従来の′ａＩＩ！水型原子炉用燃料集合体では燃料棒の
長さが一定であったため、あらかじめ必要な上下の反応
度差を設定する目的で燃料棒ごとに上下の濃縮度分布、
可燃性毒物分布を設けている。
長さが一定であったため、あらかじめ必要な上下の反応
度差を設定する目的で燃料棒ごとに上下の濃縮度分布、
可燃性毒物分布を設けている。
例えば、代表的な沸騰水型原子炉用燃料集合体（８×８
燃料）における従来の設計例を第８図に示す。同図（ａ
）は燃料集合体１体を構成する燃料棒１１〜１７の配置
例であり、同図（ｂ）に燃料棒１１〜１５にはそれぞれ
濃縮度ｅ１〜ｅ５の一定のものが使用され、燃料棒１６
はｅ３＋Ｇ２ 、また燃。料棒１７ではその上半部にｅ
３．その下半部にｅ３＋Ｑ１が使用されている。Ｗはウ
ォータロッドである。
燃料）における従来の設計例を第８図に示す。同図（ａ
）は燃料集合体１体を構成する燃料棒１１〜１７の配置
例であり、同図（ｂ）に燃料棒１１〜１５にはそれぞれ
濃縮度ｅ１〜ｅ５の一定のものが使用され、燃料棒１６
はｅ３＋Ｇ２ 、また燃。料棒１７ではその上半部にｅ
３．その下半部にｅ３＋Ｑ１が使用されている。Ｗはウ
ォータロッドである。
したがって、この設計例では１つの燃料棒についてａ縮
度は一定であり、上下の反応度差を可燃性毒物の分布に
より実現している。すなわち、集合体下部で可燃性毒物
入り燃料の本数が１本多くなっており、また上下の燃焼
速度に差があることに対応して可燃性毒物は下部の濃度
が上部よりも濃くなっている。
度は一定であり、上下の反応度差を可燃性毒物の分布に
より実現している。すなわち、集合体下部で可燃性毒物
入り燃料の本数が１本多くなっており、また上下の燃焼
速度に差があることに対応して可燃性毒物は下部の濃度
が上部よりも濃くなっている。
第９図は他の従来例であり、同図（ａ）は燃料集合体を
構成する燃料棒６１〜６８の配置図、同図（ｂ）に前記
燃料棒６１〜６６のうち燃料棒６１．６３．６５．６６
にはそれぞれ濃縮度ｅ１ 、 ｅ３ 、 ｅａ 、 ｅ
５の一定のものが使用され、燃料棒６２．６４では上半
分の濃縮度を下半分より高くしている。また、可燃性毒
物入り燃料棒６７、６８は上下で本数を同じにしている
。これら燃料棒のうち可燃性毒物入り燃料棒６７は全長
にわたり濃度ｅ３＋Ｇｚが用いられ、可燃性毒物入り燃
料棒６８はその濃度が上部でＧ２ 。
構成する燃料棒６１〜６８の配置図、同図（ｂ）に前記
燃料棒６１〜６６のうち燃料棒６１．６３．６５．６６
にはそれぞれ濃縮度ｅ１ 、 ｅ３ 、 ｅａ 、 ｅ
５の一定のものが使用され、燃料棒６２．６４では上半
分の濃縮度を下半分より高くしている。また、可燃性毒
物入り燃料棒６７、６８は上下で本数を同じにしている
。これら燃料棒のうち可燃性毒物入り燃料棒６７は全長
にわたり濃度ｅ３＋Ｇｚが用いられ、可燃性毒物入り燃
料棒６８はその濃度が上部でＧ２ 。
下部で０１ であるから下部の方が上部より高くなって
いる。
いる。
上記した従来例はいずれも沸騰水型原子炉に特徴的なボ
イド分布に伴なう上下方向の反応度差を一定の運転期間
にわたって濃縮度と可燃性毒物により相殺し、上下方向
の出力分布を平坦にし、最大線出力密度を抑制するよう
にしたものであり、現在の沸騰水型原子炉では普通に使
用されている設計でおる。
イド分布に伴なう上下方向の反応度差を一定の運転期間
にわたって濃縮度と可燃性毒物により相殺し、上下方向
の出力分布を平坦にし、最大線出力密度を抑制するよう
にしたものであり、現在の沸騰水型原子炉では普通に使
用されている設計でおる。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、上記した従来の設計方法は燃料集合体の上下
方向く軸方向）の熱的ピーキングを抑制するために効果
的であり、原子炉の安全性向上に寄与してきた。しかし
ながら、現在の８Ｘ８燃料を前提として第８図あるいは
第９図に示す従来の設計方式に従って高燃焼度あるいは
長期間運転を目標とした設計を行なうとした場合には以
下に説明するような種々の問題点があることがわかって
きた。
方向く軸方向）の熱的ピーキングを抑制するために効果
的であり、原子炉の安全性向上に寄与してきた。しかし
ながら、現在の８Ｘ８燃料を前提として第８図あるいは
第９図に示す従来の設計方式に従って高燃焼度あるいは
長期間運転を目標とした設計を行なうとした場合には以
下に説明するような種々の問題点があることがわかって
きた。
すなわち、高燃焼度燃料では燃料が長期間炉心で燃焼す
るために核分裂性物質の濃度を従来燃料より高くしてい
るが、これに伴ない燃料の余剰反応度が大きくなり、そ
れによって必要な可燃性毒物の旧は増加させねばならな
いことになる。
るために核分裂性物質の濃度を従来燃料より高くしてい
るが、これに伴ない燃料の余剰反応度が大きくなり、そ
れによって必要な可燃性毒物の旧は増加させねばならな
いことになる。
しかし、可燃性毒物の相対、的な出力は可燃性毒物のな
い燃料棒に対して燃焼初期では１／２程度の出力しか出
往ないため可燃性毒物本数の増加は格子の局所出力ビー
キングを大きくさせる。ざらに高燃焼度化に伴ないボイ
ド反応度が大きくなることを抑制するために燃料棒本数
を減らした８×８燃料ではさらに局所出力ビーキングを
大きくする傾向にある。
い燃料棒に対して燃焼初期では１／２程度の出力しか出
往ないため可燃性毒物本数の増加は格子の局所出力ビー
キングを大きくさせる。ざらに高燃焼度化に伴ないボイ
ド反応度が大きくなることを抑制するために燃料棒本数
を減らした８×８燃料ではさらに局所出力ビーキングを
大きくする傾向にある。
また、この局所出力ビーキングを抑制するためには濃縮
度を従来例よりざらに細分化して設計する必要がある。
度を従来例よりざらに細分化して設計する必要がある。
本発明は上記事情に迄みてなされたもので、その目的は
、長さの異なる燃料棒を利用して軸方向の濃縮度分布を
調整できるようにした沸騰水型原子炉用燃料集合体を提
供することにある。
、長さの異なる燃料棒を利用して軸方向の濃縮度分布を
調整できるようにした沸騰水型原子炉用燃料集合体を提
供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、
燃料棒の長さが当該燃料集合体の長さと同程度の全長燃
料棒と、断面の面積が上部で大きく下部で小さいウォー
ターロッドと、前記ウォーターロッドの断面積の小さい
部分の長さと同程度かそれ以下の長さの第１の部分長燃
料棒と、前記第１の部分長燃料棒より長く前記全長燃料
棒より短い第２の部分長燃料棒とからなり、前記各燃料
棒の下端位置を一致させて構成された沸騰水型原子炉用
燃料集合体において、それぞれの部分長燃料棒の核分裂
性物質濃度を上下方向についてほぼ一定値とし、前記第
１の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度を当該燃料集合体
の平均の濃度と同じかそれより低い核分裂性物質濃度と
し、前記第２の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度を当該
燃料集合体の平均の濃度と同じか平均の濃度よりも高い
核分裂性物質濃度とし、かつ前記第１及び第２の部分長
燃料棒の核分裂性物質濃度が同時に当該燃料集合体の平
均の核分裂性物質濃度と同じにならないようにするとと
もに前記全長燃料棒の一部に可燃性毒物を含有している
ことを特徴とするものである。
燃料棒の長さが当該燃料集合体の長さと同程度の全長燃
料棒と、断面の面積が上部で大きく下部で小さいウォー
ターロッドと、前記ウォーターロッドの断面積の小さい
部分の長さと同程度かそれ以下の長さの第１の部分長燃
料棒と、前記第１の部分長燃料棒より長く前記全長燃料
棒より短い第２の部分長燃料棒とからなり、前記各燃料
棒の下端位置を一致させて構成された沸騰水型原子炉用
燃料集合体において、それぞれの部分長燃料棒の核分裂
性物質濃度を上下方向についてほぼ一定値とし、前記第
１の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度を当該燃料集合体
の平均の濃度と同じかそれより低い核分裂性物質濃度と
し、前記第２の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度を当該
燃料集合体の平均の濃度と同じか平均の濃度よりも高い
核分裂性物質濃度とし、かつ前記第１及び第２の部分長
燃料棒の核分裂性物質濃度が同時に当該燃料集合体の平
均の核分裂性物質濃度と同じにならないようにするとと
もに前記全長燃料棒の一部に可燃性毒物を含有している
ことを特徴とするものである。
（作 用）
本発明では９×９高燃焼度用集合体が有する特徴、すな
わち、あらかじめ燃料の上下方向に燃料棒本数の分イ［
があり、下部はど本数が大きくなっているので、燃料棒
の上下方向の各位置で水素原子数対ウラン原子数比（Ｈ
／Ｕ比という）が平坦化され、燃焼度分イ［が平坦化さ
れるという特徴を利用したものである。
わち、あらかじめ燃料の上下方向に燃料棒本数の分イ［
があり、下部はど本数が大きくなっているので、燃料棒
の上下方向の各位置で水素原子数対ウラン原子数比（Ｈ
／Ｕ比という）が平坦化され、燃焼度分イ［が平坦化さ
れるという特徴を利用したものである。
すなわち、上下方向核分裂性物質濃度分布は出力分イ［
平坦化の観点から中央部の約１／３を高く、下部的１／
３をそれより低く、残りの上部は炉停止余裕向上の観点
から中央部より低く設定し、あるいは核分裂性物質濃度
分布を一定とする場合は可燃性毒物本数を下部で多くす
ることが熱的ピーク低減化に有効であるが、このような
分布を９×９高燃焼度用集合体を用いて実現するために
は、第１の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度をその断面
の濃度の平均値以下とし、第２の部分長燃料棒の核分裂
性物質濃度をその断面の濃度の平均値以上とすることに
よって必要な上下反応度分布をつけるか、あるいは第１
．第２の核分裂性物質濃度を平均濃縮度程度として、可
燃性汚物を全長燃料棒の一部と部分長燃料棒の一部に含
ませることにより適切な可燃性毒物入り燃料本数の分布
を作ることで適切な上下反応度分布とすることができる
。
平坦化の観点から中央部の約１／３を高く、下部的１／
３をそれより低く、残りの上部は炉停止余裕向上の観点
から中央部より低く設定し、あるいは核分裂性物質濃度
分布を一定とする場合は可燃性毒物本数を下部で多くす
ることが熱的ピーク低減化に有効であるが、このような
分布を９×９高燃焼度用集合体を用いて実現するために
は、第１の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度をその断面
の濃度の平均値以下とし、第２の部分長燃料棒の核分裂
性物質濃度をその断面の濃度の平均値以上とすることに
よって必要な上下反応度分布をつけるか、あるいは第１
．第２の核分裂性物質濃度を平均濃縮度程度として、可
燃性汚物を全長燃料棒の一部と部分長燃料棒の一部に含
ませることにより適切な可燃性毒物入り燃料本数の分布
を作ることで適切な上下反応度分布とすることができる
。
（実施例）
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図（ｅ）は本発明の一実施例の概略側面図であり、
同図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）はそれぞれ同図（
ｅ）のＡ−Ａ線、ト８線、 Ｃ−Ｃ線に沿った燃料集合
体内の燃料棒の配置図、同図（ｄ）は本実施例に用いら
れる各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃度と可燃性
毒物の分布を示した図である。
同図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）はそれぞれ同図（
ｅ）のＡ−Ａ線、ト８線、 Ｃ−Ｃ線に沿った燃料集合
体内の燃料棒の配置図、同図（ｄ）は本実施例に用いら
れる各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃度と可燃性
毒物の分布を示した図である。
本実施例の燃料集合体１の内部の燃料バンドル２は第１
図（ｅ）に示すように、長さの異なる燃料棒３，４．５
および中央部分を境にして上部が太く下部で細くなって
いるウォーターロッド６（以下図では５ＬＣＷＲで示す
）を格子状に組み立て、スペーサー７で束ね、上部を上
部タイプレート８で固定し、下部を下部タイプレート９
で固定している。全長燃料棒の約２７３程度の長い部分
長燃料棒４は外側から第２列に配置されている。全長燃
料棒の約１／３程度の短い部分長燃は１棒５は燃料集合
体の中心に位置するウォーターロッド６が細くなってで
きた空間にウォータロッドを中心に配置されている。
図（ｅ）に示すように、長さの異なる燃料棒３，４．５
および中央部分を境にして上部が太く下部で細くなって
いるウォーターロッド６（以下図では５ＬＣＷＲで示す
）を格子状に組み立て、スペーサー７で束ね、上部を上
部タイプレート８で固定し、下部を下部タイプレート９
で固定している。全長燃料棒の約２７３程度の長い部分
長燃料棒４は外側から第２列に配置されている。全長燃
料棒の約１／３程度の短い部分長燃は１棒５は燃料集合
体の中心に位置するウォーターロッド６が細くなってで
きた空間にウォータロッドを中心に配置されている。
また、上記燃料集合体は同図（ｄ）に示すような燃料棒
から構成されている。すなわち、全長燃料棒２１．２２
．２３は〜（ｄ）の横断面図に示されるように、その上
部に２／２４、下部に１／２４の割合で天然ウラン相当
濃縮度Ｎを使用し、この天然ウランＮを除いて上下に−
様な濃縮度であり、この全長燃料棒２１．２２．２３の
順に濃縮度Ｈ，Ｍ、Ｌと低くなっている。濃縮度Ｍは集
合体の平均濃縮度とほぼ同程度である。全長燃料棒２３
は同図（ａ）〜（Ｃ）に示すように４つのコーナ部、全
長燃料棒２２は全長燃料棒２３に隣接した８つの周辺位
置に配置されている。全長燃料棒２１が４０本、全長燃
料棒２２が８本、全長燃料棒２３が４本となっている。
から構成されている。すなわち、全長燃料棒２１．２２
．２３は〜（ｄ）の横断面図に示されるように、その上
部に２／２４、下部に１／２４の割合で天然ウラン相当
濃縮度Ｎを使用し、この天然ウランＮを除いて上下に−
様な濃縮度であり、この全長燃料棒２１．２２．２３の
順に濃縮度Ｈ，Ｍ、Ｌと低くなっている。濃縮度Ｍは集
合体の平均濃縮度とほぼ同程度である。全長燃料棒２３
は同図（ａ）〜（Ｃ）に示すように４つのコーナ部、全
長燃料棒２２は全長燃料棒２３に隣接した８つの周辺位
置に配置されている。全長燃料棒２１が４０本、全長燃
料棒２２が８本、全長燃料棒２３が４本となっている。
長い部分長燃料棒２４は全長燃料棒２１と同一な最高の
濃縮度Ｈを使用し、短い部分長燃料棒２５は全長燃料棒
２３と同一な最低の濃縮度りを使用している。これらの
燃お１棒２４．２５はいずれもブランケットを使用して
おらず、下端部１／２４長ざは燃料被覆管のみであり、
燃料ペレットの代りに核分裂生成物ガス吸着用ゲッター
が挿入されている。長い部分長燃料棒２４は同図（ｂ）
および（Ｃ）に示すように、外側から第２列に８本対称
位置に配置されている。
濃縮度Ｈを使用し、短い部分長燃料棒２５は全長燃料棒
２３と同一な最低の濃縮度りを使用している。これらの
燃お１棒２４．２５はいずれもブランケットを使用して
おらず、下端部１／２４長ざは燃料被覆管のみであり、
燃料ペレットの代りに核分裂生成物ガス吸着用ゲッター
が挿入されている。長い部分長燃料棒２４は同図（ｂ）
および（Ｃ）に示すように、外側から第２列に８本対称
位置に配置されている。
可燃性汚物入り全長燃料棒２６は濃縮度Ｍであり、可燃
性毒物の濃度はＧとなっており、その上部に２／２４、
下部に１／２４の割合で天然ウラン相当濃縮度Ｎを使用
している。可燃性毒物入り全長燃料棒２６は同図（ａ）
〜（Ｃ）に示すように互いに隣接しない対称位置に配置
されている。
性毒物の濃度はＧとなっており、その上部に２／２４、
下部に１／２４の割合で天然ウラン相当濃縮度Ｎを使用
している。可燃性毒物入り全長燃料棒２６は同図（ａ）
〜（Ｃ）に示すように互いに隣接しない対称位置に配置
されている。
本実施例は３次元解析プログラムにより平均取り出し燃
焼度３８ＧＷｄ／ｌないし４５ＧＷｄ／ｌ、運転期間１
５ないし１８ケ月を想定して検討した結果法に述べるよ
うな効果があることが確認されている。
焼度３８ＧＷｄ／ｌないし４５ＧＷｄ／ｌ、運転期間１
５ないし１８ケ月を想定して検討した結果法に述べるよ
うな効果があることが確認されている。
すなわち、適切な上下濃縮度分布を実現していることか
ら第４図に示すように、大半の運転期間にわたって平坦
な上下方向の出力分布が実現されており、さらに局所出
力ビーキングは第７図に示すように十分低く、この結果
第５図に示すように、最大線出力密度は従来設計と比較
して十分低くできている。また、第６図に示すように可
燃性青物濃度を上下に均一としているにもかかわらず適
切な燃焼が実現でき、十分平坦な余剰反応度が実現され
ている。
ら第４図に示すように、大半の運転期間にわたって平坦
な上下方向の出力分布が実現されており、さらに局所出
力ビーキングは第７図に示すように十分低く、この結果
第５図に示すように、最大線出力密度は従来設計と比較
して十分低くできている。また、第６図に示すように可
燃性青物濃度を上下に均一としているにもかかわらず適
切な燃焼が実現でき、十分平坦な余剰反応度が実現され
ている。
このにうな特性を得るための濃縮度の種類は３種類のみ
であり、しかも全長にわたり一様な濃度を採用したこと
により、燃料棒の種類数も部分長燃料棒、可燃性毒物入
り燃料棒を合せて６種類のみで実現でき、このため製造
ライン上に少種類の濃縮度、燃料棒を準備するのみでよ
く、効率的な製造ができ、コストダウンが可能となる。
であり、しかも全長にわたり一様な濃度を採用したこと
により、燃料棒の種類数も部分長燃料棒、可燃性毒物入
り燃料棒を合せて６種類のみで実現でき、このため製造
ライン上に少種類の濃縮度、燃料棒を準備するのみでよ
く、効率的な製造ができ、コストダウンが可能となる。
濃縮度種類が少ないことは最大濃縮度と平均濃縮度の差
が小ざくできることを意味し、取り出し燃焼度４５ＧＷ
ｄ／ｌ、平均濃縮度４．０Ｗ１０程度の設計であっても
最大濃縮度制限の制約を受ける濃縮度５Ｗ１０以下の範
囲で設計が可能であり、本設計でも最大濃縮度は４．９
Ｗ１０以下である。
が小ざくできることを意味し、取り出し燃焼度４５ＧＷ
ｄ／ｌ、平均濃縮度４．０Ｗ１０程度の設計であっても
最大濃縮度制限の制約を受ける濃縮度５Ｗ１０以下の範
囲で設計が可能であり、本設計でも最大濃縮度は４．９
Ｗ１０以下である。
第２図は本発明の第２の実施例の燃料棒の配置図と上下
方向の核分裂性物質濃度と可燃性毒物の分布を示した図
である。なお、第２図（ａ）〜（Ｃ）は上記第１図（ａ
）〜（Ｃ）に相当する燃料棒の配置図である。
方向の核分裂性物質濃度と可燃性毒物の分布を示した図
である。なお、第２図（ａ）〜（Ｃ）は上記第１図（ａ
）〜（Ｃ）に相当する燃料棒の配置図である。
本実施例は第２図（ｄ）に示すように、全長燃料棒の上
部に２／２４、下部に１／２４の割合で天然ウラン相当
濃縮度Ｎを使用し、全長燃料棒３１．３２゜３３はこの
天然ウランＮを除いて上下に−様な濃縮度であり、この
順に濃縮度が低くＨ，Ｍ、Ｌとなっており、濃縮度Ｍは
集合体の平均濃縮度とほぼ同一となっている。また、同
図（ａ）〜（Ｃ）に示すように全長燃料棒３３が４つの
コーナ部、全長燃料棒３２は全長燃料棒３３に隣接した
８つの周辺位置に配置されている。長い部分長燃料棒３
４と短い部分長燃料棒３５は燃料棒３２と同一な中間の
濃縮度Ｍを使用している。
部に２／２４、下部に１／２４の割合で天然ウラン相当
濃縮度Ｎを使用し、全長燃料棒３１．３２゜３３はこの
天然ウランＮを除いて上下に−様な濃縮度であり、この
順に濃縮度が低くＨ，Ｍ、Ｌとなっており、濃縮度Ｍは
集合体の平均濃縮度とほぼ同一となっている。また、同
図（ａ）〜（Ｃ）に示すように全長燃料棒３３が４つの
コーナ部、全長燃料棒３２は全長燃料棒３３に隣接した
８つの周辺位置に配置されている。長い部分長燃料棒３
４と短い部分長燃料棒３５は燃料棒３２と同一な中間の
濃縮度Ｍを使用している。
可燃性毒物は全長燃料棒３６と短い部分長燃料棒３７の
一部に含まれており、この燃料棒３７に含まれる可燃性
毒物濃度は全長燃料棒３６のものより１，０ｗ１０１＜
なっている。本実施例の燃料集合体は全長燃料棒３１は
４０本、全長撚１１捧３２が８本、全長燃料棒３３が４
本、可燃性汚物入り燃料棒３６が１２木。
一部に含まれており、この燃料棒３７に含まれる可燃性
毒物濃度は全長燃料棒３６のものより１，０ｗ１０１＜
なっている。本実施例の燃料集合体は全長燃料棒３１は
４０本、全長撚１１捧３２が８本、全長燃料棒３３が４
本、可燃性汚物入り燃料棒３６が１２木。
可燃性汚物入り部分長燃料棒３７が２本から構成されて
いる。
いる。
本実施例は従来例のように燃料棒の中では濃縮度一定と
なっている例であり、従来例では可燃性毒物の濃度を燃
料棒について変えていたのに対し、より簡単な構造にで
きており第一の実施例と同様なすぐれた特性を得ること
ができる。
なっている例であり、従来例では可燃性毒物の濃度を燃
料棒について変えていたのに対し、より簡単な構造にで
きており第一の実施例と同様なすぐれた特性を得ること
ができる。
第３図は本発明の第３の実施例の燃料棒の配置図と上下
方向の核分裂性物質濃度と可燃性毒物の分布を示した図
である。なお、第３図（ａ）〜（Ｃ）は上記第１図（ａ
）〜（Ｃ）に相当する燃料棒の配置図である。
方向の核分裂性物質濃度と可燃性毒物の分布を示した図
である。なお、第３図（ａ）〜（Ｃ）は上記第１図（ａ
）〜（Ｃ）に相当する燃料棒の配置図である。
本実施例は第３図（ｄ）に示すように、全長燃料棒の上
部に２７２４、下部に１／２４の割合で天然ウラン相当
濃縮度Ｎを使用し、全長燃料棒４１．４２゜４３はこの
天然ウランＮを除いて上下に−様な濃縮度であり、この
順に濃縮度が低くＨ，Ｍ、Ｌとなっており、濃縮度Ｍは
集合体の平均！！縮度とほぼ同一となっている。また、
同図（ａ）〜（Ｃ）に示すよう番こ全長燃料棒４３が４
つのコーナ部、全長燃料棒４２は全長燃料棒４３に隣接
した８つの周辺位置に配置されている。
部に２７２４、下部に１／２４の割合で天然ウラン相当
濃縮度Ｎを使用し、全長燃料棒４１．４２゜４３はこの
天然ウランＮを除いて上下に−様な濃縮度であり、この
順に濃縮度が低くＨ，Ｍ、Ｌとなっており、濃縮度Ｍは
集合体の平均！！縮度とほぼ同一となっている。また、
同図（ａ）〜（Ｃ）に示すよう番こ全長燃料棒４３が４
つのコーナ部、全長燃料棒４２は全長燃料棒４３に隣接
した８つの周辺位置に配置されている。
第２の部分長燃料棒４４の濃縮度は平均Ｉ！縮度相当の
中間濃縮度Ｍを使用している。また第１の部分長燃料棒
４５の濃縮度は最低ａ縮度のＬを使用、している。可燃
性毒物は全長燃料棒４６と第２の部分長燃料棒４７に含
まれており、この部分長燃料棒４７に含まれる可燃性毒
物濃度は全長燃料棒４６のものと同一である。
中間濃縮度Ｍを使用している。また第１の部分長燃料棒
４５の濃縮度は最低ａ縮度のＬを使用、している。可燃
性毒物は全長燃料棒４６と第２の部分長燃料棒４７に含
まれており、この部分長燃料棒４７に含まれる可燃性毒
物濃度は全長燃料棒４６のものと同一である。
本実施例の燃料集合体は全長燃料棒４１は４０本、全長
燃料棒４２が８本、仝艮燃料棒４３が４本、部分長燃料
棒４４が８本、部分長燃料棒４５が４本、可燃性毒物入
り燃料棒４６が１２本、可燃性毒物入り部分長燃料棒４
７が２本から構成されている。
燃料棒４２が８本、仝艮燃料棒４３が４本、部分長燃料
棒４４が８本、部分長燃料棒４５が４本、可燃性毒物入
り燃料棒４６が１２本、可燃性毒物入り部分長燃料棒４
７が２本から構成されている。
本実施例は第一の実施例による濃縮度分布を２領域とし
、ざらに可燃性毒物の分イ［を付けた例であり、上記第
一実施例および第二実施例と同等の特性が得られる。
、ざらに可燃性毒物の分イ［を付けた例であり、上記第
一実施例および第二実施例と同等の特性が得られる。
なお、上記各実施例では９行９列燃利集合体について説
明したが、本発明は複数の燃料棒を１つのザブバンドル
とし、このサブバンドルを組合わせて構成した燃料集合
体にも適用できることは勿論でおる。
明したが、本発明は複数の燃料棒を１つのザブバンドル
とし、このサブバンドルを組合わせて構成した燃料集合
体にも適用できることは勿論でおる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば３種類以上の長さ
の異なる燃料棒を用いて、軸方向の濃縮度分布をつける
ことができるので、従来のように多種類の燃料棒を必要
とせず、また、局所出力ビーキングも十分低くできかつ
十分平坦な余剰反応度を備えた効率的な製造ができる沸
騰水型原子炉用燃料集合体を提供することができる。
の異なる燃料棒を用いて、軸方向の濃縮度分布をつける
ことができるので、従来のように多種類の燃料棒を必要
とせず、また、局所出力ビーキングも十分低くできかつ
十分平坦な余剰反応度を備えた効率的な製造ができる沸
騰水型原子炉用燃料集合体を提供することができる。
第１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）はそれぞれ同図
（ｅ）のへ−Ａ線、ト８線、 Ｃ−Ｃ線に沿った燃料集
合体内の燃料棒の配置図、同図（ｄ）は本実施例に用い
られる各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃度と可燃
性毒物の分布を示した図、同図（ｅ）は本発明の一実施
例の概略側面図、第２図は本発明の第２実施例の燃料棒
の配置図と各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃度と
可燃性汚物の分布図、第３図は本発明の第３実施例の燃
料棒の配置図と各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃
度と可燃性毒物の分布図、第４図は本発明の燃料集合体
の運転期間と上下方向出力ビーキングとの関係を示す図
、第５図は本発明の燃料集合体の運転期間と最大線出力
密度との関係を示す図、第６図は本発明の燃料集合体の
運転期間と余剰反応度との関係を示す図、第７図は本発
明の燃料集合体の最大線出力密度発生時点の局所出力ビ
ーキングを示した図、第８図および第９図はそれぞれ従
来の燃料集合体の燃料棒の異なる配置図、第１０図は本
発明の水素対ウラン原子数比を説明するための図、第１
１図は本発明の上下方向燃焼度分布図である。 ３５、４５・・・短い部分長燃料棒 ３６、４６・・・可燃性毒物入り全長燃料棒４７・・・
可燃性毒物入り部分長燃料棒１・・・燃料集合体全体 ２・・・燃料バンドル ３・・・全長燃料棒 ４・・・長い部分長燃料棒 ５・・・短い部分長燃料棒 ６・・・ウォーターロッド ７・・・スペーサ ８・・・上部タイプレート ９・・・下部タイプレート
（ｅ）のへ−Ａ線、ト８線、 Ｃ−Ｃ線に沿った燃料集
合体内の燃料棒の配置図、同図（ｄ）は本実施例に用い
られる各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃度と可燃
性毒物の分布を示した図、同図（ｅ）は本発明の一実施
例の概略側面図、第２図は本発明の第２実施例の燃料棒
の配置図と各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃度と
可燃性汚物の分布図、第３図は本発明の第３実施例の燃
料棒の配置図と各種燃料棒の上下方向の核分裂性物質濃
度と可燃性毒物の分布図、第４図は本発明の燃料集合体
の運転期間と上下方向出力ビーキングとの関係を示す図
、第５図は本発明の燃料集合体の運転期間と最大線出力
密度との関係を示す図、第６図は本発明の燃料集合体の
運転期間と余剰反応度との関係を示す図、第７図は本発
明の燃料集合体の最大線出力密度発生時点の局所出力ビ
ーキングを示した図、第８図および第９図はそれぞれ従
来の燃料集合体の燃料棒の異なる配置図、第１０図は本
発明の水素対ウラン原子数比を説明するための図、第１
１図は本発明の上下方向燃焼度分布図である。 ３５、４５・・・短い部分長燃料棒 ３６、４６・・・可燃性毒物入り全長燃料棒４７・・・
可燃性毒物入り部分長燃料棒１・・・燃料集合体全体 ２・・・燃料バンドル ３・・・全長燃料棒 ４・・・長い部分長燃料棒 ５・・・短い部分長燃料棒 ６・・・ウォーターロッド ７・・・スペーサ ８・・・上部タイプレート ９・・・下部タイプレート
Claims (2)
- （１）燃料棒の長さが当該燃料集合体の長さと同程度の
全長燃料棒と、断面の面積が上部で大きく下部で小さい
ウォーターロッドと、前記ウォーターロッドの断面積の
小さい部分の長さと同程度かそれ以下の長さの第１の部
分長燃料棒と、前記第１の部分長燃料棒より長く前記全
長燃料棒より短い第２の部分長燃料棒とからなり、前記
各燃料棒の下端位置を一致させて構成された沸騰水型原
子炉用燃料集合体において、それぞれの部分長燃料棒の
核分裂性物質濃度を上下方向についてほぼ一定値とし、
前記第１の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度を当該燃料
集合体の平均の濃度と同じかそれより低い核分裂性物質
濃度とし、前記第２の部分長燃料棒の核分裂性物質濃度
を当該燃料集合体の平均の濃度と同じか平均の濃度より
も高い核分裂性物質濃度とし、かつ前記第１及び第２の
部分長燃料棒の核分裂性物質濃度が同時に当該燃料集合
体の平均の核分裂性物質濃度と同じにならないようにす
るとともに前記全長燃料棒の一部に可燃性毒物を含有し
ていることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体。 - （２）第１の部分長燃料棒および第２の部分長燃料棒の
少なくとも一部の部分長燃料棒に可燃性毒物を含有して
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の沸騰
水型原子炉用燃料集合体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144705A JP2723253B2 (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| DE3844595A DE3844595C2 (ja) | 1987-08-27 | 1988-08-23 | |
| DE3828616A DE3828616A1 (de) | 1987-08-27 | 1988-08-23 | Brennstoffanordnung fuer kernreaktoren |
| US07/235,629 US4968479A (en) | 1987-08-27 | 1988-08-24 | Fuel assembly for nuclear reactor |
| SE8803006A SE503596C2 (sv) | 1987-08-27 | 1988-08-29 | Bränslepatron för kärnreaktor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144705A JP2723253B2 (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022977A true JPH022977A (ja) | 1990-01-08 |
| JP2723253B2 JP2723253B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=15368370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63144705A Expired - Lifetime JP2723253B2 (ja) | 1987-08-27 | 1988-06-14 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723253B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06102384A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Hitachi Ltd | 燃料集合体及び炉心 |
| US6061416A (en) * | 1997-02-13 | 2000-05-09 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
| EP1551034A3 (en) * | 2003-12-31 | 2008-06-18 | Global Nuclear Fuel-Americas, LLC | Axially segregated part-length fuel rods in a reactor fuel bundle |
| JP2009145203A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd | 燃料集合体およびそれを用いた沸騰水型原子炉の炉心 |
| JP2012141210A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd | 沸騰水型原子炉の初装荷炉心 |
| JP2023058274A (ja) * | 2021-10-13 | 2023-04-25 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体及び原子炉の炉心 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211584A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | 原子燃料工業株式会社 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| JPS62259088A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| JPS63127190A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | 株式会社東芝 | 原子炉燃料集合体 |
-
1988
- 1988-06-14 JP JP63144705A patent/JP2723253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211584A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | 原子燃料工業株式会社 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| JPS62259088A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| JPS63127190A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | 株式会社東芝 | 原子炉燃料集合体 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335956B1 (en) | 1988-02-12 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
| JPH06102384A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Hitachi Ltd | 燃料集合体及び炉心 |
| US6061416A (en) * | 1997-02-13 | 2000-05-09 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
| EP1551034A3 (en) * | 2003-12-31 | 2008-06-18 | Global Nuclear Fuel-Americas, LLC | Axially segregated part-length fuel rods in a reactor fuel bundle |
| JP2009145203A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd | 燃料集合体およびそれを用いた沸騰水型原子炉の炉心 |
| JP2012141210A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd | 沸騰水型原子炉の初装荷炉心 |
| JP2023058274A (ja) * | 2021-10-13 | 2023-04-25 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体及び原子炉の炉心 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2723253B2 (ja) | 1998-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3531011B2 (ja) | 燃料集合体及び原子炉 | |
| JPH0536757B2 (ja) | ||
| JPH022977A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP2007225624A (ja) | 原子炉炉心 | |
| JP2597589B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2001116875A (ja) | 燃料集合体および原子炉 | |
| JP4046870B2 (ja) | Ｍｏｘ燃料集合体 | |
| JPS60201284A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2966877B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0636049B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPH0555836B2 (ja) | ||
| JPH10221474A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH065320B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP3894784B2 (ja) | 沸騰水型原子炉の燃料装荷方法 | |
| JPS61134691A (ja) | 核燃料集合体 | |
| JP2577367B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0552475B2 (ja) | ||
| JP2953789B2 (ja) | 核燃料集合体 | |
| JPH10206582A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP3175975B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2809626B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JP3051762B2 (ja) | 核燃料集合体 | |
| JPS5946587A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0378954B2 (ja) | ||
| JPH0331794A (ja) | 沸騰水型原子炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071128 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 11 |